Tribologia

INTRODUCCIÓN

La dureza se define ingenierilmente como la resistencia a la penetración, esta resistencia es la función de las propiedades mecánicas del material, sobre todo de su límite elástico y, en menor grado, de su tendencia al endurecimiento de trabajo, y del módulo de elasticidad.

Si se tiene un material de composición dada, y se conoce su historial, se puede relacionar el límite elástico (para fines prácticos, el esfuerzo de cedencia) con la resistencia a la tensión, la ductilidad y la tenacidad. Por tanto, las pruebas de dureza pueden proporcionar datos de los que se pueden derivar muchas propiedades mecánicas importantes. Y, puesto que las pruebas de dureza se pueden llevar a cabo fácil y rápidamente, se usan ampliamente y se emplean para controlar procesos, así como para inspeccionar y determinar la aceptación de materiales y componentes.

MARCO TEORICO

La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes; entre otras. También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. Existen diferentes tipos de pruebas para dureza destacándose la Rockwell prueba utilizada en el laboratorio.

El ensayo de dureza Rockwell constituye el método más usado para medir la dureza debido a que es muy simple de llevar a cabo y no requiere conocimientos especiales. Se pueden utilizar diferentes escalas que provienen de la utilización de distintas combinaciones de penetradores y cargas, lo cual permite ensayar prácticamente cualquier metal o aleación. Hay dos tipos de penetradores: unas bolas esféricas de acero endurecido (templado y pulido) de 1/16, 1/8, ¼ y ½ in , y un penetrador cónico de diamante con un ángulo de 120º +/- 30' y vértice redondeado formando un casquete esférico de radio 0,20 mm, el cual se utiliza para los materiales más duros. Con este sistema, se determina un número de dureza a partir de la diferencia de profundidad de penetración que resulta al aplicar primero una carga inicial pequeña y después una carga mayor; la utilización de la carga pequeña aumenta la exactitud de la medida. Basándose en la magnitud de las cargas mayores y menores.

OBJETIVOS

Calcular y medir la dureza de los materiales que son empleados en la industria, así como aprender a determinar la selección y aplicación de los materiales industriales en función de su dureza, empleándose para este fin el cálculo, medición y tablas de propiedades.

MATERIALES

1. Durómetro

2. Identadores

3. Probeta o pieza de acero 1020 (M)

4. Probeta o pieza de acero 4140 (M)

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DESARROLLO

1. Prepare la probeta o seleccione la pieza a evaluar

2. Efectué la calibración del durómetro de la forma siguiente:

a) Selecciona y coloca las pesas de carga correctamente

b) Selecciona y coloca la pesa de precarga adecuadamente

c) Selecciona y coloca la base porta patrón

d) Coloca el identador correcto en forma adecuada

e) Coloca la pieza patrón en la base

f) Gira el husillo y aproxima el patrón hasta que toque el identador

g) Hace que la precarga se aplique al patrón continuando con el giro del husillo

h) Aplica la carga del durómetro hacia el patrón liberándola correctamente

i) Libera la carga del patrón correctamente

j) Lee la medición de dureza resultante en forma correcta en la caratula del durómetro

k) Compara la lectura del durómetro con el valor registrado en el patrón y si no es igual o próxima ajustalo con el valor del patrón, girando la caratula del durómetro para que coincida.

3. Para efectuar la medición de la dureza en la pieza seleccionada repita secuencialmente del inciso e) al j) del punto anterior.

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